4. PENGKAJIAN PENERAPAN TEKNOLOGI PV HYBRID BPPT
9/15/17
PENGKAJIAN & PENERAPAN TEKNOLOGI
PV-HYBRID BPPT
M.A.M. Oktaufik
BALAI BESAR TEKNOLOGI KONVERSI ENERGI – BPPT,
Jakarta, September 2017
PENDAHULUAN
• 1979 – 2000:
– Solar Village dan Renewable Energi indonesia (MulS years &
KS Riset dengan Negara Maju): piloSng berbagai teknologi PV
untuk berbagai aplikasi, terutama untuk pedesaan (SHS,
Medical Care), serta analisis berbagai aspek penunjang (Sosial,
ekonomi, budaya, hingga konsep industrialisasinya, dll).
– ET: perberdayaan masyarakat perdesaan.
• 2000 – sekarang:
– Mengarah pada sistem kelistrikan (Off-Grid dan On-Grid):
PLTH, Smart Micro-Grid, Perdesaan dan Perkotaan.
– ET: peningkatan rasio elektrifikasi di daerah terpencil, energi
bersih/miSgasi dampak Perubahan Cuaca, kemandirian &
ketahanan energi, mengurangi subsidi BBM, opSmasi sumber
energi lokal.. dll.
1
9/15/17
KONSEP HYBRID SYSTEM
• Hybrid System : Kombinasi beberapa sumber energi
terbarukan (ET) dengan Diesel Genset (DG)
– Fungsi DG pada sistem hibrida : mensuplai daya sesuai kebutuhan,
meningkatkan kehandalan dan mengurangi biaya investasi sistem.
– Fungsi RE pada sistem hibrida : untuk mengurangi konsumsi BBM
sehingga mengurangi biaya OM & mengurangi dampak lingkungan.
• Tujuan: untuk menghasilkan listrik secara konOnyu 24 jam/
hari ke pelanggan, dengan pengoperasian DG minimal dan ET
maksimal.
• Klasifikasi untuk sistem Off-Grid:
– Sistem Seri OpOmumkan ET
– Sistem Paralel OpOmumkan SFC
SISTEM PLTH PONELO (BPPT + PEMDA GORUT)
• Sistem Prabayar “smartcard”.
• Dikelola masyarakat
setempat (manajemen
lokal)
2
9/15/17
SMART MICRO-GRID PV BILACENGE, SUMBA
SKENARIO OPERASI SMG BILACENGE
5
3
9/15/17
AREAS OF BARON TECHNO PARK – DEMOPLANT PLTH
6
BARON TECHNO PARK DEVELOPMENT
BARON TECHNO PARK is a center for Research and
Development, center for training/ promoOon/disseminaOon
of New and Renewable Energy Technology, and funcOoned
as well as an Area for NRE Technology EducaSon-tourism
and as prime mover for regional development .
BTP has 9 Ha areas located in Gunungkidul District of
Yogyakarta Province . BTP also will be developed and
funcSonalized as NRE InsOtute.
4
9/15/17
Wind
power
generator
FASILITAS R&D DAN DEMO PLAN YANG SUDAH
HYBRID SYSTEM PV-WIND-BioDIESEL
DI PASANG DI BARON TECHNO PARK
DC BUS
AC BUS
Renewable Energy
Information Center
Hybrid Power Conditioner
(HPC)
Solar power plant
BlODIESEL
Fuel cell
H
Biodiesel Plant
q BidirecSonal Inverter/ Charger
q Bacery Mnagement Control
q Diesel Management Control
q Wind energy monitoring
q Local & Remote Monitoring
Battery
Composite Building
Charging station
R.O DESALINATION
Desalinasi
Plant
Baron
Techno
Park
Electricity
System
Ice maker
Cold storage
PJU dan
Gedung Biofuel
Sundial
H
P
C
INVERTER
25 KVA
5
9/15/17
DISKUSI
• Proses pembelajaran dan pengalaman di bidang
teknologi PLTH berbasis PV khususnya, sudah cukup
panjang dan banyak, namun secara komersial belum
memuaskan; Akibatnya terdapat kendala dalam
penerapannya secara luas.
• Perkembangan teknologi kelistrikan berbasis EBT masih
berlangsung untuk mencapai hasil yang paling opSmal,
termasuk dengan melibatkan berbagai sumber EBT lain
yang tersedia secara lokal; namun masih dibutuhkan
berbagai inovasi kebijakan dari aspek non-teknis untuk
mendukung penerapan dan industrialisasinya secara
luas, termasuk dukungan R&D yang lebih kuat.
• Untuk jangka pendek, berbagai aspek Capacity Building
perlu dipercepat penguatannya secara terintegrasi.
TERIMA KASIH
PERHATIANNYA
1
6
6
9/15/17
LAMPIRAN
BTP’S UPCOMING DEVELOPMENT
13
7
9/15/17
VIDEO 2
Visitor
Center
POLA OPERASI PLTH
8
9/15/17
SISTEM SERI VS PARALEL
BTP’S DEVELOPMENT OBJECTIVES
q Developing the R & D and training center for renewable energy-based in
electricity- technology
q Create a model of opSmizing the uSlizaSon of NRE as local energy resources for
electricity
q Improving the quality of human resources in the field of renewable
energy technology utilization
q Integrating the R & D and training of NRE technology utilization center
with tourism educaSon in science and technology and Agro Techno Park to
improve "Expediency functions and infrastructure“
q Reinforcing a point of interest of Yogyakarta in contact with technology,
and becoming a component of economic developers in southern region
of Yogyakarta and Central Java (Pacitan, Wonogiri, Wonosari)
17
9
9/15/17
THE INSTALLED SYSTEMS IN BARON
TECHNO PARK 2012-2015
1. IMPLEMENTATION MODEL OF HYBRID SYSTEM BASED ON New and Renewable Energy :
• 2 units of Photovoltaic power generaOon with capacity: 36 and 15 KWP respecOvely
• 4 units of wind power generaOon with capacity: 10 , 5 , 4 and 1 KW respecOvely
• Diesel power generaOon using Biodiesel with capacity 25 KVA
• Bacery bank, with capacity 288 KVAH
• Hybrid power controller(HPC) with capacity 25 KVA
• 5 Parameters weather staOon (wind sped, wind direcOon, solar radiaOon, ambient
temperature and humidity) On line monitoring system
2. Biodiesel Processing unit with capacity 150 kg/batch
3. 2 Units R.O. DesalinaOon system with capacity 10 ton/day each.
4. Ice maker and cold storage
5. 2 Units Fuel Cell , with capacity : 2.5 KW
6. 1 unit House with Composite material
7. 2.unit Techno camp model
8. Renewable Energy informaOon center
9. Sundial and view post
SYSTEM PERFORMANCE EVALUATION
JULY 2017
Kontribusi Energi
Juli 2017
Energi Angin
Energi beban
Energi Fotovoltaik
1
2
3
Kontribusi Energi pada sistem
PLTH antara PLTS dan PLTB
pada bulan Juli 2017 adalah
sebagai berikut:
PLTS (36 kWp) 3,202 kWh
PLTB (5 kVA)
251 kWH
Untuk mencatu beban sebesar
2,145 kWh
Kelebihan energi yang masuk
pada komponen penyimpan
energi Baterai sebesar : 1308
kWh.
Terlihat bahwa sistem masih
under load, Tegangan baterai
rata-rata 259.73 Volt.
10
9/15/17
Kesetimbangan Energi
Agustus 2017
160.00
300.00
140.00
250.00
120.00
200.00
100.00
kWh
Volt
80.00
150.00
60.00
100.00
40.00
50.00
20.00
0.00
0.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Energi Angin (kWh)
Energi PV (kWh)
Energi Beban (kWh)
Tegangan baterai harian rata-rat(Volt)
• Karakteristik operasi PLTH Harian bulan Agustus 2017, tegangan baterai selalu diatas
250 Volt, dengan rata-rata tegangan sebesar 259, 73 Volt, tegangan maximum 268 Volt.
• Energi beban harian rata-rata :69.16 kWh, Maximum : 110 kWh
• Energi Fotovoltaik harian rata-rata :103 kWh, Maksimum ; 144.17 kWh
• Energi PLTB harian rata-rata :5.89 kWh, Maximum : 26.96 kWh
• Beban terdiri dari suplai listrik gedung utama (penerangan, Air conditioner dll) serta
mesin Desalinasi Reverse Osmosis.
PELATIHAN DI B.T.P (1/2)
q Pelatihan dilaksanakan tiap tahun sejak 2013
q Peserta Pelatihan 2013
q
240 siswa SMP dibagi dalam 4 sesi (2 hari, per hari 2 sesi)
q Materi/silabus
q
q
q
q
Pengertian Energi Secara Umum
Energi Baru dan Terbarukan
Energi Listrik
Energi Bahan Bakar
q Peserta Pelatihan 2014 dan 2015
q
q
120 siswa SMP (1 hari, 2 sesi)
120 siswa SMA/SMK (1 hari, 2 sesi)
q Materi/silabus (SMA/SMK)
q
q
q
q
q
Baterei (Tipe dan Jenis Baterei, Bateri yang dipakai di BTP)
PLTS (Sistem PLTS, Komponen PLTS, Prinsip Kerja PLTS)
PLTB (Sistem PLTB, Komponen PLTB, Prinsip Kerja PLTB)
PLT Hibrid (Sistem PLTH, Komponen PLTH, Prinsip Kerja PLTH)
Biofuel (Proses produski Biodiesel)
21
11
9/15/17
PELATIHAN DI B.T.P (2/2)
q
Peserta Pelatihan 2016
q
q
q
q
Materi/silabus pelatihan untuk Masyarakat
q
q
50 siswa SMA/SMK (1 hari)
40 peserta dari Masyarakat (dari 2 desa PLTS, 20 peserta per desa, 1 hari per desa)
25 peserta dari Industri (2 Gelombang, 3 hari per Gelombang)
PLTS (Sistem PLTS, Komponen PLTS, Prinsip Kerja PLTS, Perawatan PLTS), Penekanan
pada Perawatan PLTS
Materi/silabus pelatihan untuk peserta dari Industri
q
q
q
q
q
q
q
q
q
q
Overview Sistem PLTS,
Dasar Konversi Energi Surya
Penyimpanan Energi
Inverter
Proteksi dan Keselamatan Kerja
Perencanaan dan Desain Ssitem PLTS
Prosedur Instalasi, O&M, dan Trouble Shooting
Inspeksi, Pengujian dan Komisioning
Praktek
Overview Baron Teknopark
22
12
PENGKAJIAN & PENERAPAN TEKNOLOGI
PV-HYBRID BPPT
M.A.M. Oktaufik
BALAI BESAR TEKNOLOGI KONVERSI ENERGI – BPPT,
Jakarta, September 2017
PENDAHULUAN
• 1979 – 2000:
– Solar Village dan Renewable Energi indonesia (MulS years &
KS Riset dengan Negara Maju): piloSng berbagai teknologi PV
untuk berbagai aplikasi, terutama untuk pedesaan (SHS,
Medical Care), serta analisis berbagai aspek penunjang (Sosial,
ekonomi, budaya, hingga konsep industrialisasinya, dll).
– ET: perberdayaan masyarakat perdesaan.
• 2000 – sekarang:
– Mengarah pada sistem kelistrikan (Off-Grid dan On-Grid):
PLTH, Smart Micro-Grid, Perdesaan dan Perkotaan.
– ET: peningkatan rasio elektrifikasi di daerah terpencil, energi
bersih/miSgasi dampak Perubahan Cuaca, kemandirian &
ketahanan energi, mengurangi subsidi BBM, opSmasi sumber
energi lokal.. dll.
1
9/15/17
KONSEP HYBRID SYSTEM
• Hybrid System : Kombinasi beberapa sumber energi
terbarukan (ET) dengan Diesel Genset (DG)
– Fungsi DG pada sistem hibrida : mensuplai daya sesuai kebutuhan,
meningkatkan kehandalan dan mengurangi biaya investasi sistem.
– Fungsi RE pada sistem hibrida : untuk mengurangi konsumsi BBM
sehingga mengurangi biaya OM & mengurangi dampak lingkungan.
• Tujuan: untuk menghasilkan listrik secara konOnyu 24 jam/
hari ke pelanggan, dengan pengoperasian DG minimal dan ET
maksimal.
• Klasifikasi untuk sistem Off-Grid:
– Sistem Seri OpOmumkan ET
– Sistem Paralel OpOmumkan SFC
SISTEM PLTH PONELO (BPPT + PEMDA GORUT)
• Sistem Prabayar “smartcard”.
• Dikelola masyarakat
setempat (manajemen
lokal)
2
9/15/17
SMART MICRO-GRID PV BILACENGE, SUMBA
SKENARIO OPERASI SMG BILACENGE
5
3
9/15/17
AREAS OF BARON TECHNO PARK – DEMOPLANT PLTH
6
BARON TECHNO PARK DEVELOPMENT
BARON TECHNO PARK is a center for Research and
Development, center for training/ promoOon/disseminaOon
of New and Renewable Energy Technology, and funcOoned
as well as an Area for NRE Technology EducaSon-tourism
and as prime mover for regional development .
BTP has 9 Ha areas located in Gunungkidul District of
Yogyakarta Province . BTP also will be developed and
funcSonalized as NRE InsOtute.
4
9/15/17
Wind
power
generator
FASILITAS R&D DAN DEMO PLAN YANG SUDAH
HYBRID SYSTEM PV-WIND-BioDIESEL
DI PASANG DI BARON TECHNO PARK
DC BUS
AC BUS
Renewable Energy
Information Center
Hybrid Power Conditioner
(HPC)
Solar power plant
BlODIESEL
Fuel cell
H
Biodiesel Plant
q BidirecSonal Inverter/ Charger
q Bacery Mnagement Control
q Diesel Management Control
q Wind energy monitoring
q Local & Remote Monitoring
Battery
Composite Building
Charging station
R.O DESALINATION
Desalinasi
Plant
Baron
Techno
Park
Electricity
System
Ice maker
Cold storage
PJU dan
Gedung Biofuel
Sundial
H
P
C
INVERTER
25 KVA
5
9/15/17
DISKUSI
• Proses pembelajaran dan pengalaman di bidang
teknologi PLTH berbasis PV khususnya, sudah cukup
panjang dan banyak, namun secara komersial belum
memuaskan; Akibatnya terdapat kendala dalam
penerapannya secara luas.
• Perkembangan teknologi kelistrikan berbasis EBT masih
berlangsung untuk mencapai hasil yang paling opSmal,
termasuk dengan melibatkan berbagai sumber EBT lain
yang tersedia secara lokal; namun masih dibutuhkan
berbagai inovasi kebijakan dari aspek non-teknis untuk
mendukung penerapan dan industrialisasinya secara
luas, termasuk dukungan R&D yang lebih kuat.
• Untuk jangka pendek, berbagai aspek Capacity Building
perlu dipercepat penguatannya secara terintegrasi.
TERIMA KASIH
PERHATIANNYA
1
6
6
9/15/17
LAMPIRAN
BTP’S UPCOMING DEVELOPMENT
13
7
9/15/17
VIDEO 2
Visitor
Center
POLA OPERASI PLTH
8
9/15/17
SISTEM SERI VS PARALEL
BTP’S DEVELOPMENT OBJECTIVES
q Developing the R & D and training center for renewable energy-based in
electricity- technology
q Create a model of opSmizing the uSlizaSon of NRE as local energy resources for
electricity
q Improving the quality of human resources in the field of renewable
energy technology utilization
q Integrating the R & D and training of NRE technology utilization center
with tourism educaSon in science and technology and Agro Techno Park to
improve "Expediency functions and infrastructure“
q Reinforcing a point of interest of Yogyakarta in contact with technology,
and becoming a component of economic developers in southern region
of Yogyakarta and Central Java (Pacitan, Wonogiri, Wonosari)
17
9
9/15/17
THE INSTALLED SYSTEMS IN BARON
TECHNO PARK 2012-2015
1. IMPLEMENTATION MODEL OF HYBRID SYSTEM BASED ON New and Renewable Energy :
• 2 units of Photovoltaic power generaOon with capacity: 36 and 15 KWP respecOvely
• 4 units of wind power generaOon with capacity: 10 , 5 , 4 and 1 KW respecOvely
• Diesel power generaOon using Biodiesel with capacity 25 KVA
• Bacery bank, with capacity 288 KVAH
• Hybrid power controller(HPC) with capacity 25 KVA
• 5 Parameters weather staOon (wind sped, wind direcOon, solar radiaOon, ambient
temperature and humidity) On line monitoring system
2. Biodiesel Processing unit with capacity 150 kg/batch
3. 2 Units R.O. DesalinaOon system with capacity 10 ton/day each.
4. Ice maker and cold storage
5. 2 Units Fuel Cell , with capacity : 2.5 KW
6. 1 unit House with Composite material
7. 2.unit Techno camp model
8. Renewable Energy informaOon center
9. Sundial and view post
SYSTEM PERFORMANCE EVALUATION
JULY 2017
Kontribusi Energi
Juli 2017
Energi Angin
Energi beban
Energi Fotovoltaik
1
2
3
Kontribusi Energi pada sistem
PLTH antara PLTS dan PLTB
pada bulan Juli 2017 adalah
sebagai berikut:
PLTS (36 kWp) 3,202 kWh
PLTB (5 kVA)
251 kWH
Untuk mencatu beban sebesar
2,145 kWh
Kelebihan energi yang masuk
pada komponen penyimpan
energi Baterai sebesar : 1308
kWh.
Terlihat bahwa sistem masih
under load, Tegangan baterai
rata-rata 259.73 Volt.
10
9/15/17
Kesetimbangan Energi
Agustus 2017
160.00
300.00
140.00
250.00
120.00
200.00
100.00
kWh
Volt
80.00
150.00
60.00
100.00
40.00
50.00
20.00
0.00
0.00
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31
Energi Angin (kWh)
Energi PV (kWh)
Energi Beban (kWh)
Tegangan baterai harian rata-rat(Volt)
• Karakteristik operasi PLTH Harian bulan Agustus 2017, tegangan baterai selalu diatas
250 Volt, dengan rata-rata tegangan sebesar 259, 73 Volt, tegangan maximum 268 Volt.
• Energi beban harian rata-rata :69.16 kWh, Maximum : 110 kWh
• Energi Fotovoltaik harian rata-rata :103 kWh, Maksimum ; 144.17 kWh
• Energi PLTB harian rata-rata :5.89 kWh, Maximum : 26.96 kWh
• Beban terdiri dari suplai listrik gedung utama (penerangan, Air conditioner dll) serta
mesin Desalinasi Reverse Osmosis.
PELATIHAN DI B.T.P (1/2)
q Pelatihan dilaksanakan tiap tahun sejak 2013
q Peserta Pelatihan 2013
q
240 siswa SMP dibagi dalam 4 sesi (2 hari, per hari 2 sesi)
q Materi/silabus
q
q
q
q
Pengertian Energi Secara Umum
Energi Baru dan Terbarukan
Energi Listrik
Energi Bahan Bakar
q Peserta Pelatihan 2014 dan 2015
q
q
120 siswa SMP (1 hari, 2 sesi)
120 siswa SMA/SMK (1 hari, 2 sesi)
q Materi/silabus (SMA/SMK)
q
q
q
q
q
Baterei (Tipe dan Jenis Baterei, Bateri yang dipakai di BTP)
PLTS (Sistem PLTS, Komponen PLTS, Prinsip Kerja PLTS)
PLTB (Sistem PLTB, Komponen PLTB, Prinsip Kerja PLTB)
PLT Hibrid (Sistem PLTH, Komponen PLTH, Prinsip Kerja PLTH)
Biofuel (Proses produski Biodiesel)
21
11
9/15/17
PELATIHAN DI B.T.P (2/2)
q
Peserta Pelatihan 2016
q
q
q
q
Materi/silabus pelatihan untuk Masyarakat
q
q
50 siswa SMA/SMK (1 hari)
40 peserta dari Masyarakat (dari 2 desa PLTS, 20 peserta per desa, 1 hari per desa)
25 peserta dari Industri (2 Gelombang, 3 hari per Gelombang)
PLTS (Sistem PLTS, Komponen PLTS, Prinsip Kerja PLTS, Perawatan PLTS), Penekanan
pada Perawatan PLTS
Materi/silabus pelatihan untuk peserta dari Industri
q
q
q
q
q
q
q
q
q
q
Overview Sistem PLTS,
Dasar Konversi Energi Surya
Penyimpanan Energi
Inverter
Proteksi dan Keselamatan Kerja
Perencanaan dan Desain Ssitem PLTS
Prosedur Instalasi, O&M, dan Trouble Shooting
Inspeksi, Pengujian dan Komisioning
Praktek
Overview Baron Teknopark
22
12